Az áramárak rendszeres emelkedése sokakat elgondolkodtat az alternatív villamosenergia-források kérdésén. Az egyik legjobb megoldás ebben az esetben a vízerőmű. A probléma megoldásának keresése nemcsak az ország léptékére vonatkozik. Egyre gyakrabban lehet látni mini-vízerőműveket otthoni (nyaraló) számára. A költségek ebben az esetben csak az építésre és a karbantartásra vonatkoznak. Az ilyen szerkezet hátránya, hogy felépítése csak bizonyos feltételek mellett lehetséges. Vízáramlás szükséges. Ezen túlmenően ennek az építménynek az Ön udvarán történő megépítéséhez a helyi hatóságok engedélye szükséges.
A mini vízerőmű vázlata
Az otthoni vízierőmű működési elve meglehetősen egyszerű. A szerkezeti diagram a következő. Víz esik a turbinára, amitől a lapátok forognak. Ők viszont a nyomaték vagy a nyomásesés miatt hajtják a hidraulikus működtetőt. Ebből a kapott teljesítményt továbbítják az elektromos generátorhoz, amely generáláram.
Jelenleg a vízerőművek rendszerét leggyakrabban vezérlőrendszerrel egészítik ki. Ez lehetővé teszi, hogy a tervezés automatikus üzemmódban működjön. Szükség esetén (pl. baleset) lehetőség van kézi vezérlésre váltani.
Változatos minivízi erőművek
Meg kell érteni, hogy a mini-vízerőművek legfeljebb háromezer kilowatt termelhetnek. Ez egy ilyen szerkezet maximális teljesítménye. A pontos érték a HPP típusától és a használt berendezés kialakításától függ.
A vízáramlás típusától függően a következő típusú állomásokat különböztetjük meg:
- Csatorna, a síkságra jellemző. Kis vízhozamú folyókra telepítik.
- A gyors vízfolyású folyók energiájának helyhez kötött felhasználása.
- HP-k olyan helyekre telepítve, ahol a vízhozam csökken. Leggyakrabban az ipari szervezetekben találhatók meg.
- Mobil, amelyek megerősített karmantyúval készülnek.
Vízerőmű építéséhez elég egy kis patak is, amely átfolyik a telken. A központi vízzel rendelkező házak tulajdonosai nem eshetnek kétségbe.
Az egyik amerikai cég olyan állomást fejlesztett ki, amely otthon is beépíthető a vízellátó rendszerbe. A vízellátó rendszerbe egy kis turbina van beépítve, amelyet a gravitáció által mozgó vízáramlás indít el. Lelassítja a sebességetvízáramlást, de csökkenti az áram költségét. Ezenkívül ez a telepítés teljesen biztonságos.
Még mini vízerőművek is épülnek a csatornacsőben. De felépítésük bizonyos feltételek megteremtését igényli. A víznek a csövön keresztül természetes módon kell folynia a lejtés miatt. A második követelmény, hogy a csőátmérőnek megfelelőnek kell lennie a berendezéshez. Ezt pedig családi házban nem lehet megtenni.
A mini HPP-k osztályozása
A mini vízerőművek (a házak, amelyekben többnyire magánszektorból épülnek fel) leggyakrabban a következő típusok valamelyike, amelyek működési elvükben különböznek egymástól:
- A vízikerék a hagyományos típus, és a legkönnyebben elkészíthető.
- Propeller. Olyan esetekben használják, amikor a folyónak tíz méternél szélesebb csatornája van.
- A füzér enyhe folyású folyókra van telepítve. További szerkezeteket használnak a víz áramlási sebességének növelésére.
- A Darrieus rotort általában ipari üzemekben szerelik fel.
Ezek a lehetőségek gyakoriak, mert nem szükséges gátat építeni.
Vízikerék
Ez egy klasszikus típusú vízerőmű, amely a magánszektorban a legnépszerűbb. Az ilyen típusú mini vízerőművek egy nagy kerék, amely foroghat. Pengéit a vízbe engedik. A szerkezet többi része a csatorna felett van, ami az egész mechanizmust mozgásra kényszeríti. Erőegy hidraulikus hajtáson keresztül áramot generáló generátorhoz továbbítja.
Propeller állomás
A kereten függőleges helyzetben egy forgórész és egy víz alatti szélmalom található, víz alá süllyesztve. A szélmalom lapátjai a víz áramlásának hatására forognak. A legjobb ellenállást a két centiméter széles pengék biztosítják (gyors áramlással, amelyek sebessége azonban nem haladja meg a két métert másodpercenként).
Ebben az esetben a késeket a keletkező emelőerő, nem pedig a víznyomás hozza mozgásba. Ezenkívül a lapátok mozgási iránya merőleges az áramlási irányra. Ez a folyamat hasonló a szélerőművekéhez, csak víz alatt működik.
Garland HPP
Az ilyen típusú mini-vízerőművek egy kábel, amelyet az ágyra feszítenek, és egy nyomócsapágyba rögzítenek. A kis méretű és súlyú turbinákat (hidraulikus rotorok) függesztik fel és mereven rögzítik rá koszorú formájában. Két félhengerből állnak. A tengelyek beállításának köszönhetően a vízbe süllyesztve forgatónyomaték keletkezik bennük. Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy a kábel meghajlik, megnyúlik és forogni kezd. Ebben a helyzetben a kábel egy tengelyhez hasonlítható, amely a teljesítmény átvitelére szolgál. A kötél egyik vége a sebességváltóhoz csatlakozik. Az erőt a kábel és a hidraulikus rotorok forgása adja át neki.
Számos "füzér" jelenléte segít növelni az állomás teljesítményét. Összeköthetők egymással. Még ez sem sokat javít.ennek a HPP-nek a hatékonyságát. Ez az egyik hátránya egy ilyen szerkezetnek.
E faj másik hátránya, hogy veszélyt jelent mások számára. Ez a fajta állomás csak kih alt helyeken használható. A figyelmeztető táblák használata kötelező.
Rotor Daria
Egy magánház ilyen típusú mini-vízerőművét fejlesztőjéről, Georges Darierről nevezték el. Ezt a mintát 1931-ben szabadalmazták. Ez egy forgórész, rajta lapátokkal. Mindegyik pengéhez külön-külön választják ki a szükséges paramétereket. A rotor víz alá süllyesztve függőleges helyzetben van. A lapátok a felületükön átáramló víz hatására fellépő nyomásesés miatt forognak. Ez a folyamat hasonló ahhoz az emelőerőhöz, amely a repülőgépeket felszállítja.
Az ilyen típusú HPP-nek jó a hatásfoka. A második előny az, hogy az áramlás iránya nem számít.
Az ilyen típusú erőművek hátrányai közül kiemelhető a bonyolult tervezés és a nehézkes telepítés.
A mini vízerőművek előnyei
A kialakítástól függetlenül a mini-vízerőműveknek számos előnye van:
- Környezetbarát, nem termel káros anyagokat a légkörre.
- Az áramtermelés folyamata zajtalan.
- A víz tiszta marad.
- Az áramot folyamatosan termelik, függetlenül a napszaktól és az időjárási körülményektől.
- Még egy kis patak is elég az állomás felszereléséhez.
- A felesleges áramot el lehet adni a szomszédoknak.
- Nem kell sok engedélydokumentáció.
DIY Mini Vízerőmű
Vízállomást építhet, hogy saját maga termeljen áramot. Egy magánházhoz napi húsz kilowatt elegendő. Ezt az értéket még egy barkácsoló mini vízerőmű is képes kezelni. De nem szabad elfelejteni, hogy ezt a folyamatot számos jellemző jellemzi:
- Pontos számításokat nehéz elvégezni.
- Méretek, az elemek vastagsága "szemmel" van kiválasztva, csak empirikusan.
- A rögtönzött szerkezetekből hiányoznak a védőelemek, ami gyakori meghibásodásokhoz és kapcsolódó költségekhez vezet.
Ezért, ha nincs tapasztalat és biztos tudás ezen a területen, jobb, ha elhagyja az efféle ötletet. Lehet, hogy olcsóbb egy kész állomás vásárlása.
Ha mégis úgy dönt, hogy mindent saját kezűleg csinál, akkor először a folyóban lévő víz áramlási sebességének mérésével kell kezdenie. Végül is az elérhető teljesítménytől függ. Ha a sebesség másodpercenként egy méternél kisebb, akkor egy mini-vízerőmű építése ezen a helyen nem indokolja magát.
Egy másik lépés, amelyet nem szabad kihagyni, a számítások. Gondosan ki kell számítani az állomás építésére fordított költségek összegét. Ennek eredményeként kiderülhet, hogy a vízenergia nem a legjobb megoldás. Akkor ügyeljen más alternatív elektromos áramra.
A mini vízerőmű lehet a legjobb költségmegtakarítási megoldásvillanyért. Az építkezéshez szükséges, hogy a ház közelében folyó legyen. A kívánt jellemzőktől függően kiválaszthatja a vízerőmű megfelelő változatát. A megfelelő megközelítéssel akár saját kezűleg is elkészíthet egy ilyen szerkezetet.
